При поднятых гирях и пустой балластной цистерне плавучесть лодки была близка к нулю и корпус ее находился в полу-погруженном состоянии, т. е. палуба была почти на уровне воды. Заполняя балластную цистерну водой и увеличивая тем самым вес лодки, можно было добиться ее дальнейшего погружения.
В качестве движителя использовались 4 особых гребка-лопатки, выполненных наподобие лап водоплавающих птиц и расположенных попарно с каждого борта. Каждый гребок состоял из двух складывающихся лопастей, вращающихся на шарнире горизонтального вала. Вал проходил сквозь обшивку корпуса. На внутренний его конец была насажена шестерня, находившаяся в сцеплении с зубчатым колесом, которое вращал рукоятью один из членов экипажа. Перемещаясь в нижней четверти круга, гребки обеспечивали передний ход. Затем их лопасти раскрывались и, загребая воду, толкали лодку вперед. При движении гребков вперед (холостой ход) их лопасти складывались, оказывая минимальное сопротивление набегающему потоку воды. Для обеспечения заднего хода требовалось вращать гребки в противоположную сторону.
По расчетам, максимальная скорость под водой могла составить 2,15 км/час. Однако испытания выявили значительно меньший КПД гребков, чем в теории. На самом деле скорость оказалась в 3,2 раза меньше, она не превышала 670 метров в час.
Вооружение лодки предназначалось для действий против деревянных парусных кораблей. В носовой части на форштевне крепился горизонтальный бушприт длиной около 2 метров, окованный железом. На него одевалась муфта с небольшим гарпуном, к муфте подвешивалась пороховая мина весом I пуд (16 кг). От нее в лодку шел провод, соединявшийся с гальванической батареей. Муфта своей тыльной частью свободно сидела на бушприте и легко соскальзывала с него при отходе лодки. Вонзив гарпун с миной в борт корабля ниже ватерлинии, подлодка давала задний ход и мина оказывалась как бы подвешенной к борту вражеского корабля. Прочность скрепления мины с атакуемым судном обеспечивалась силой соударения больших масс надводного судна и подводной лодки. Отойдя на некоторое расстояние назад, командир взрывал мину по проводу электрическим импульсом от батареи.
Кроме того, лодка имела 6 ракет Конгрева калибра 4 дюйма (102 мм) в металлических корпусах с пороховыми двигателями. Они размещались в железных направляющих трубах, по три с каждого борта. Трубы были скреплены в пакеты, соединенные с корпусом лодки подвижными стойками. Необходимый для стрельбы угол возвышения (до 10–12 градусов к линии горизонта) пакет получал за счет подъема либо опускания стойки, ближайшей к носу лодки. Чтобы предохранить ракеты от контакта с водой, в передние концы труб вставлялись пробки, прикрытые резиновыми колпаками.
При воспламенении ракет с помощью электрозапалов они выбивали пробки и летели к цели. Пуск ракет мог производиться как на поверхности воды, так и в погруженном состоянии. Лодка могла вести одиночный и залповый огонь. Значительная длина труб, достигавшая 4,5 метров, позволяла добиваться довольно высокой кучности стрельбы, сопоставимой с имевшимися тогда на кораблях гладкоствольными орудиями. При попадании зажигательные ракеты вызывали пожар на деревянном корабле.
Обязанности 10 членов экипажа распределялись следующим образом: один — на руле, четверо — на гребках, двое — при кранах и насосах, один — при гальванической батарее и проводах, один — резерв. Десятый — командир. Он находится в кормовой башне, наблюдает оттуда за поверхностью моря через иллюминаторы или перископ, отдает команды рулевому и другим членам экипажа.
При опущенных на дно гирях и при отсутствии воды в балластной цистерне верхняя палуба лодки выступала на поверхность. Для ее выхода в плавание проделывались следующие операции. На бушприт надевали муфту и к ней привязывали мину. К электрическому запалу мины присоединяли провод. В направляющие трубы закладывали ракеты, пакетам труб придавали требуемый угол возвышения, а к электрозапалам ракет подсоединяли провода. В концы труб вставляли пробки с герметичными резиновыми колпаками.
Затем в лодку влезали несколько матросов, через средний люк им подавали гальваническую батарею.
Остальные члены экипажа влезали через люки башен, которые после этого наглухо задраивали изнутри. Под тяжестью людей и снаряжения лодка погружалась настолько, что ее палуба скрывалась под водой. После этого поднимали воротами гири-якоря. Тогда лодка погружалась почти до крышек башен. Для дальнейшего погружения заполняли водой балластную цистерну.
В целях обеспечения цикла испытаний лодки была набрана команда в количестве 13 человек: одного унтер-офицера и двенадцати рядовых лейб-гвардии саперного батальона. Это были солдаты с большой выслугой лет, имевшие боевой опыт. Выбирал их сам К. А. Шильдер[44].
29 августа 1834 года подводная лодка Шильдера, взяв на борт восемь человек из этой команды, прошла первые испытания на Неве в 40 верстах вверх по течению от города, где отсутствовали посторонние лица. За испытаниями наблюдал царь Николай Первый. Лодка маневрировала под водой и оставалась в погруженном состоянии при помощи якорей.
Тогда же успешно прошли проверку ракетные установки. В частности, впервые в мире производились пуски пороховых ракет из-под воды. Даже не верится, что это было свыше 160 лет тому назад! Была показана в действии и пороховая мина.
В октябре того же года Шильдер предложил построить еще две подводные лодки. Одну для действий в море, «совершенно новой конструкции», как он сообщил в докладной записке генерал-инспектору инженерных войск, а другую малых габаритов — для подрыва мостов на реках. Ни та, ни другая не строились; утверждения об обратном являются вымыслом. Сохранился лишь эскиз малогабаритной субмарины.
Все последующие испытания подводной лодки Шильдера происходили на Кронштадтском рейде, в несколько этапов, с 1834 по 1841 гг. Результаты морских испытаний оказались неудовлетворительными. Скорость подводной лодки, как уже сказано, была крайне низкой, а «мощности» мускульного двигателя не хватало для преодоления силы течения и ветра. Ракетное вооружение на практике оказалось весьма несовершенным. Выяснилось также, что рулевой внутри лодки не способен самостоятельно выдерживать заданный ему курс. Оставался один выход: экипаж пребывал внутри субмарины, а сам генерал Шильдер «находился вне оной на палубе, погруженный в воду по грудь в одежде из непроницаемой водою ткани», в ботинках со свинцовыми подошвами и давал указания через переговорную трубу.
Вот что сказано, например, в отчете об испытании, состоявшемся 24 июня 1838 г. на северном рейде Кронштадта:
44
В 1838 г. на подводную лодку Шильдера был назначен командиром моряк, мичман Р. Н. Жмелев, вошедший в историю Российского флота как первый офицер-подводник.